Коефіцієнт лінійного розширення твердих речовин 20 страница
а) 1,5 А; в) 0,4 А;
б) 0,8 А; г) 0,2 А.
60. Виберіть формулу для визначення енергії магнітного поля:
а) W = LI2; в) ;
б) W = L2I2; г) .
61. Визначте енергію магнітного поля котушки з індуктивністю З Гн, по якій протікає струм 0,5 А:
а) 4,5 Дж; в) 0,75 Дж;
б) 1,5 Дж; г) 375 мДж.
62. Визначте силу струму в котушці з індуктивністю 40 мГн, щоб енергія струму була 1 Дж:
а) 50 А; в) 25 А;
б) 7,07 А; г) 3,04 А.
63. Вкажіть, від чого залежить індуктивність котушки:
а) сили струму;
б) геометричних розмірів котушки;
в) енергії магнітного поля;
г) швидкості зміни магнітного потоку.
II рівень
Завдання 64—99 містять по п'ять варіантів відповідей, з яких лише одна правильна.
64. Вкажіть назву самодовільно намагнічених областей у феромагнетиках:
а) домни; г) фіорди;
б) домени; д) катіони.
в) ферити;
65. Вкажіть, чим обумовлене існування магнітного поля постій них магнітів:
а) протіканням струму від північного полюса магніту до пів денного;
б) протіканням струму від південного полюса магніту до пів нічного;
в) протіканням струму від північного полюса до південного і навпаки;
г) хаотичним рухом вільних електронів;
д) однаковою орієнтацією магнітних полів доменів.
66. Вкажіть визначення гістерезису:
а) зникнення феромагнітних властивостей;
б) насичення феромагнетика;
в) відставання магнітної індукції поля феромагнетика від магнітної індукції зовнішнього поля;
г) випередження магнітною індукцією поля феромагнетика магнітної індукції зовнішнього поля;
д) графік залежності магнітної індукції від часу.
67. Визначте магнітну індукцію прямого досить довгого провідника зі струмом 5 А у вакуумі на відстані 10 см від нього:
а) 10─2 Тл; г) 10─5 Тл;
б) 10─3 Тл; д) 10─6 Тл.
в) 10─4 Тл;
68. Виберіть одиницю магнітної індукції, яка виражена через основні одиниці СІ:
а) Н/(А∙м); г) кг/(А∙с2);
б) Н∙А∙м; д) Н∙А.
в) кг/(А∙с);
69. Магнітне поле створене накладанням двох однорідних полів з магнітною індукцією 0,4 Тл і 0,3 Тл, силові лінії яких взаємно перпендикулярні. Обчисліть магнітну індукцію результуючого поля:
а) 0,7 Тл; г) 0,4 Тл;
б) 0,6 Тл; д) 0,З Тл.
в) 0,5 Тл;
70. Однорідне магнітне поле, індукція якого 0,1 Тл, діє із силою 3 Н на провідник зі струмом. Визначте силу Ампера, що діятиме на цей провідник, якщо магнітна індукція збільшить ся на 0,2 Тл:
а) 3 Н; г) 12 Н;
б) 6 Н; д) 15 Н.
в) 9 Н;
71. Швидкість літака, що летить горизонтально, дорівнює 900 км/год, а розмах крил 14 м. Вертикальна складова вектора магнітної індукції поля Землі 5∙10─5 Тл. Визначте межі, в яких знаходиться значення різниці потенціалів, що ви никає між кінцями крил літака:
а) менше 0,1 В; г) від 0,21 В до 0,25 В;
б) від 0,11 В до 0,15 В; д) більше 0,25 В.
в) від 0,16 В до 0,2 В;
72. Прямий горизонтальний провідник завдовжки 0,3 м, маса якого 60 г, розміщений в однорідному магнітному полі, індукція якого 0,4 Тл, перпендикулярно до магнітних ліній. Вважайте g = 10 м/с2і визначте силу струму в провіднику, при якій сила Ампера зрівноважить силу тяжіння:
а) 1 А; г) 4 А;
б) 2 А; д) 5 А.
в) 3 А;
73. На горизонтальних рейках, відстань між якими 0,2 м, перпендикулярно до них лежить провідник масою 0,5 кг. Провідник зрушує з місця після пропускання по ньому струму 50 А. Коефіцієнт тертя провідника об рейки 0,2. Вважайте g = 10 м/с2і визначте індукцію магнітного поля:
а) 0,1 Тл; г) 0,4 Тл;
б) 0,2 Тл; д) 0,5 Тл.
в) 0,3 Тл;
74. Виберіть формулу, за якою визначається магнітна індукція всередині соленоїда з осердям вздовж його осі:
а) В = μ0 μ І; г) В = μ0 І;
б) ; д) .
в) B = μ0 μ I ℓ;
75. Діаметр колового витка без осердя дорівнює 0,02 м. Визначте магнітну індукцію в центрі витка при протіканні струму 1 А:
а) 0,053 мТл; г) 0,032 мТл;
б) 0,063 мТл; д) 0,016 мТл.
в) 0,126 мТл;
76. Сила струму в соленоїді 8 А. Магнітну проникність заліза вважайте 183. Визначте магнітну індукцію всередині соленоїда із залізним осердям, якщо на 40 см його довжини при падає 400 витків дроту:
а) 1,44 Тл; г) 1,74 Тл;
б) 1,54 Тл; д) 1,84 Тл.
в) 1,64 Тл;
77. По двох однакових колових витках радіусом 5 см, площини яких взаємно перпендикулярні, а центри співпадають, про тікають однакові струми 2 А. Визначте індукцію магнітного поля в центрі витків:
а) 16,8 мкТл; г) 134,4 мкТл;
б) 35,5 мкТл; д) 268,8 мкТл.
в) 67,2 мкТл;
78. Вкажіть, як буде змінюватися підйомна сила електромагніту, якщо повзунок реостата переміщувати вліво, і поясніть:
а) зменшиться, оскільки сила струму в обмотці зменшиться;
б) збільшиться, оскільки сила струму в обмотці зменшиться;
в) зменшиться, оскільки сила струму в обмотці збільшиться;
г) збільшиться, оскільки сила струму в обмотці збільшиться;
д) не зміниться.
79. Електромагнітне реле слугує для вмикання кола сильного струму за допомогою слабкого керуючого струму. Вкажіть затискачі реле, до яких треба приєднати джерело слабкого струму:
а) А і В; г) В і С;
б) А і С; д) B і D.
в) A і D;
80. В однорідне магнітне поле з індукцією 40 мТл перпендикулярно до ліній індукції влітає електрон з кінетичною енергією 16 кеВ. Визначте радіус траєкторії руху електрона в полі:
а) 0,1 см; г) 3,1 см;
б) 1,1 см; д) 4,1 см.
в) 2,1 см;
81. Визначте кінетичну енергію протона, що рухається по колу радіусом 1 см у магнітному полі, індукція якого дорівнює 0,02 Тл:
а) 3,5∙10─19 Дж; г) 2,9∙10─19 Дж;
б) 3,3∙10─19 Дж; д) 2,7∙10─19 Дж.
в) 3,1∙10─19 Дж;
82. Протон влетів в однорідне магнітне поле з індукцією 10─3 Тл і описав коло. Визначте межі, в яких знаходиться значення періоду обертання протона:
а) менше 50 мкс; г) від 61 мкс до 65 мкс;
б) від 50 мкс до 55 мкс; д) більше 65 мкс.
в) від 56 мкс до 60 мкс;
83. α-частинка влітає в однорідне магнітне поле, індукція якого перпендикулярна до напряму швидкості руху частинки і дорівнює 8 мТл. Визначте частоту обертання а-частинки, якщо її маса більша за масу протона в 4 рази, а заряд ─ у 2 рази:
| а) 6,1∙103 с─1; б) 6,1∙104 с─1; |
в) 6,1∙106 с─1;
г) 6,1∙107 с─1.
в) 6,1∙105 с─1;
84. Протон і α-частинка, які мають однакові кінетичні енергії, влітають в однорідне магнітне поле перпендикулярно до ліній магнітної індукції. Визначте, у скільки разів відрізняються радіуси їх траєкторій:
а) 3,5; г) 2;
б) 3; д) однакові.
в) 2,5;
85. В однорідне магнітне поле з індукцією 200 мТл перпендикулярно до силових ліній влітає електрон, який пройшов прискорюючу різницю потенціалів 6 кВ. Визначте діаметр кола, яке описує електрон:
а) 2,6 мм; г) 5,2 мм;
б) 3,6 мм; д) 1,3 мм.
в) 4,6 мм;
86. Електрон рухається по колу в однорідному магнітному полі індукцією 0,02 Тл. Імпульс електрона 6,4∙10─23 Н∙с.Обчисліть радіус кола:
а) 1 см; г) 4 см;
б) 2 см; д) 5 см.
в) 3 см;
87. Два паралельних провідники з однаковими струмами розміщені на відстані 8,7 см і притягуються з силою 25 мН. Ви значте межі, в яких знаходяться значення сил струму, якщо довжини взаємодіючих частин провідників 3,2 м:
а) менше 20 А; г) від 41 А до 50 А;
б) від 21 А до 30 А; д) більше 50 А.
в) від 31 А до 40 А;
88. По двох паралельних нескінченно довгих провідниках, від стань між якими 20 см, у протилежних напрямах протікає однаковий струм 30 А. Визначте магнітну індукцію в точці посередині між провідниками:
а) 0,12 мТл г) 0,06 мТл;
б)0,24 мТл д) 0.
в) 0,16 мТл
89. В однорідне магнітне поле, індукція якого в повітрі 30 мТл, внесли сталевий брусок із поперечним перерізом 200 см2і відносною магнітною проникністю 5000. Обчисліть магнітний потік у сталі, якщо брусок розміщений перпендикулярно до ліній магнітної індукції:
а) 4 Вб; г) 1 Вб;
б) 3 Вб; д) 0.
в) 2 Вб;
90. По більшому кільцю протікає струм. Визначте напрям струму в меншому кільці, що знаходиться в одній площині з більшим кільцем, якщо повзунок реостата пересувати вліво; вправо:
а) за годинниковою стрілкою; за годинниковою стрілкою;
б) проти годинникової стрілки; за годинниковою стрілкою;
в) проти годинникової стрілки; проти годинникової стрілки;
г) за годинниковою стрілкою; проти годинникової стрілки;
д) струму в кільці не буде в обох випадках.
91. Рамка площею 100 см2виготовлена з дроту, опір якого 0,01 Ом, рівномірно обертається в однорідному магнітному полі, індукція якого 0,05 Тл. Вісь обертання знаходиться в площині рамки, ділить протилежні сторони пополам і перпендикулярна до ліній магнітної індукції. Визначте заряд, який пройде через рамку при повороті від кута 30° до кута 60°, як що кут відраховується між напрямом вектора індукції та перпендикуляром до площини рамки:
а) 18,2 мКл; г) 15,2 мКл;
б) 17,2 мКл; д) 14,2 мКл.
в) 16,2 мКл;
92.Дротяне кільце радіусом 5 см розміщене в однорідному полі індукцією 0,1 Тл, яка перпендикулярна до кільця. Визнач те ЕРС індукції, що виникне в кільці при рівномірному повороті на 90° за 0,2 с:
а) 3,9 мВ; г) 6,9 мВ;
б) 4,9 мВ; д) 7,9 мВ.
в) 5,9 мВ;
93. Визначте індуктивність соленоїда завдовжки ℓз кількістю витків N, якщо площа витка S:
а) L = SNℓ; г) ;
б) L = μ μо SNℓ; д) .
в) ;
94. Котушка опором 55 Ом знаходиться в однорідному магнітно му полі. При рівномірному збільшенні магнітного потоку через котушку на 1 мВб струм у ній збільшився на 0,1 А. Ви значте заряд, який пройшов за цей час через котушку:
а) 1,8∙10─2 Кл; г) 1,8∙10─5 Кл;
б) 1,8∙10─3 Кл; д) 1,8∙10─6 Кл.
в) 1,8∙10─4 Кл;
95. Визначте швидкість, з якою треба рухати провідник завдовжки 1 м однорідному магнітному полі індукцією 0,4 Тл під кутом 60° до магнітних ліній, щоб у ньому виникала ЕРС індукції 3 В, та як треба змінити його швидкість, якщо переміщення відбуватиметься під кутом 30°:
а) 8,66 м/с; збільшити в 2 рази;
б) 8,66 м/с; збільшити в 1,73 раза;
в) 8,66 м/с; зменшити в 2 рази;
г) 8,66 м/с; зменшити в 1,73 раза;
д) 15 м/с; зменшити в 1,73 раза.
І, А
96. Після розмикання кола в момент часу 0,5 мс 0,3
сила струму в котушці індуктивністю 50 мГн поступово
зменшувалася так, як показано на графіку. Визначте
зменшення енергії магнітного поля в котушці протягом
2 мс після розмикання кола:
а) 1 мДж; г) 4 мДж;
б) 2 мДж; д) 5 мДж. О 1 2 t, мс
в) 3 мДж;
97. За 5 мс струм у котушці зменшується від 2 А до 1,5 А. При цьому виникає ЕРС самоіндукції 10 В. Визначте зміну енергії магнітного поля котушки:
а) збільшується на 0,1 Дж; г) зменшується на 87,5 мДж;
б) збільшується на 87,5 мДж; д) зменшується на 8,75 Дж.
в) зменшується на 0,1 мДж;
98. Магнітний потік через котушку збільшився на 0,8 мВб при зміні сили струму від 0,05 А до 0,25 А. Визначте межі, в яких знаходиться значення енергії магнітного поля котушки при силі струму 0,25 А:
а) менше 0,1 мДж;
б) від 0,11 мДж до 0,15 мДж;
в) від 0,16 мДж до 0,2 мДж;
г) від 0,21 мДж до 0,25 мДж;
д) більше 0,25 мДж.
99. Обчисліть, як зміниться енергія магнітного поля котушки, якщо силу струму збільшити в 2 рази, а кількість витків у обмотці збільшити в 3 рази:
а) збільшиться в 2 рази; г) збільшиться у 18 разів;
б) збільшиться в 3 рази; д) збільшиться в 36 разів.
в) збільшиться в 6 разів;
Завдання 100—105 містять кілька правильних відповідей. Вкажіть усі правильні відповіді.
100. Вкажіть способи розмагнічення постійного магніту:
а) охолодження в холодильнику;
б) нагрівання в полум'ї до температури Кюрі;
в) сильний удар молотком;
г) кип'ятіння;
д) розламування навпіл.
101. Виберіть можливі траєкторії заряджених частинок в одно рідному магнітному полі:
а) пряма лінія; г) гвинтова лінія;
б) парабола; д) коливання.
в) коло;
102. Вкажіть способи посилення магнітної дії котушки зі струмом:
а) зменшення кількості витків;
б) збільшення кількості витків;
в) зміна напряму протікання струму;
г) зменшення сили струму;
д) введення в котушку залізного осердя;
е) збільшення сили струму.
103. Виберіть способи зміни напряму обертання рамки зі струмом на протилежний:
а) поміняти місцями полюси магніту;
б) поміняти місцями кільця;
в) змінити силу струму в рамці;
г) змінити напрям протікання сили струму;
д) замінити дану рамку на рамку менших розмірів.
104. Виберіть правильні твердження:
а) діамагнетики — речовини, які в магнітному полі створю-
ють власне магнітне поле, яке послаблює зовнішнє поле;
б) магнітна стрілка не відхилятиметься, якщо її розмістити
поблизу пучка електронів, що рухаються від катода до анода;
в) феромагнетики з вузькою петлею гістерезису називають магнітом'якими;
г) вода належить до парамагнетиків;
д) магнітні стрілки виготовляють із діамагнітних матеріалів.
105. Замкнений контур знаходиться на спільному осерді з котушкою, під'єднаною через реостат до джерела струму. Ви беріть умови, за яких у замкненому контурі виникне індукційний струм:
а) контур треба знімати з осердя або надягати на нього;
б) змінювати опір кола з котушкою за допомогою реостата;
в) пропускати постійний струм у колі з котушкою;
г) виймати осердя з котушки й кільця;
д) розмикати або замикати коло з котушкою.
IІІ рівень
Розв'яжіть задачі.
106. По двох довгих паралельних прямих провідниках, що знаходяться на відстані 5 см один від одного, протікають в одному напрямі струми по 10 А. Визначте індукцію магнітного поля в точці на відстані 3 см від кожного провідника.
107. По трьох довгих прямих паралельних провідниках, розміщених в одній площині на відстані 3 см один від одного, протікають струми: І1= І2 і І3 = І1 + І2. Визначте положення прямої, у кожній точці якої магнітна індукція дорівнює нулю, якщо струми протікають у одному напрямі.
108. Мідний провідник розміщений перпендикулярно до силових ліній магнітного поля індукцією 3 Тл. Якою має бути густина струму для зависання провідника у повітрі?
109. Електрон, прискорений різницею потенціалів 300 В, рухається паралельно до прямолінійного провідника на відстані 4 мм від нього. Яка сила буде діяти на електрон, якщо по провіднику тече струм 5 А?
110. В однорідному магнітному полі з індукцією 2 Тл вертикально вгору рухається горизонтальний прямий провідник зі струмом 4 А. Лінії індукції поля напрямлені під кутом 30° до вертикалі, маса провідника 2 кг. Через 3 с після початку руху провідник має швидкість 10 м/с. Визначте довжину провідника.
111. По кільцю з мідного дроту, площа поперечного перерізу якого 1 мм2, протікає струм 10 А. До кінців кільця прикладена напруга 0,15 В. Визначте індукцію магнітного поля в центрі кільця.
112. В однорідному магнітному полі, лінії індукції якого верти кальні, на тонких дротинках підвішений горизонтальний провідник завдовжки 20 см, маса якого 5 г. При пропусканні через провідник струму 0,5 А дротинки утворили кут 30° з вертикаллю. Визначте модуль вектора магнітної індукції.
113. Коловий виток радіусом R зі струмом І1 знаходиться
поблизу прямого провідника зі струмом І2. Провідник і виток
лежать в одній площині. Відстань від центра витка до провідника
дорівнює 2R. Визначте індукцію магнітного поля в центрі витка.
114. Провідник масою 0,4 кг лежить на рейках, відстань між якими дорівнює 0,1 м. Коефіцієнт тертя провідника об рейки 0,15. Визначте індукцію магнітного поля, якщо провідник починає рухатися, коли сила струму в ньому досягає 15 А.
115. Прямокутна рамка ACDK площею 100 см2зі струмом 1 А може обертатися навколо осі О1О2. Вектор індукції лежить у площині рамки, паралельний до сторони CD й дорівнює 1 Тл. Визначте момент сили Ампера, що діє на рамку, відносно осі.
116. На двох товстих паралельних шинах, нахилених під кутом а до горизонту, лежить перетинка завдовжки ℓі масою m, розміщена перпендикулярно до шин. Який мінімальний струм треба пропустити по перетинці, щоб вона почала рух вгору по шинах у вертикальному магнітному полі з індукцією В, якщо коефіцієнт тертя між перетинкою і шинами μ?
117. Пучок електронів потрапляє в простір, де є однорідне магнітне поле з індукцією 1 мТл та однорідне електричне поле з напруженістю 1 кВ/м. Швидкість руху електронів стала і перпендикулярна до напряму вектора магнітної індукції і напруженості. Визначте швидкість руху електронів. Як будуть рухатися електрони, якщо електричне поле раптово зникне?
118. Електрон влітає зі швидкістю υ в однорідне магнітне поле з індукцією В під кутом α до напряму магнітної індукції. Визначте радіус і крок гвинтової траєкторії електрона.
119. Заряджена частинка влітає в однорідне магнітне поле під кутом 45° до ліній індукції і рухається по гвинтовій траєкторії. Який радіус кола, якщо крок гвинта дорівнює 6,28 см?
120. Дві частинки з однаковими зарядами, в однорідному магнітному полі обертаються по колах однакового радіусу. У скільки разів відрізняються кінетичні енергії частинок, якщо маса першої у 2 рази більша за масу другої?
121. В однорідному магнітному полі з індукцією 0,25 Тл знаходиться плоска котушка радіусом 25 см, що має 75 витків. Площина котушки утворює кут 60° з напрямом ліній магнітної індукції. Який обертальний момент діє на котушку, якщо по витках протікає струм 3 А? Яку роботу треба виконати, щоб котушку видалити з магнітного поля?
122. Скільки обертів за 1 с робить прямий провідник завдовжки 20 см, який обертається навколо одного з його кінців у площині, перпендикулярній до ліній індукції однорідного магнітного поля, якщо в ньому індукується ЕРС 0,3 В? Магнітна індукція поля дорівнює 0,2 Тл.
123. Дротяний виток, площа якого 1 см2, а опір 1 мОм, знаходиться в однорідному магнітному полі. Лінії магнітної індукції напрямлені перпендикулярно до площини витка. Індукція магнітного поля змінюється на 0,01 Тл щосекунди. Яка кількість теплоти виділяється у витку за 1 с?
124. Замкнена котушка діаметром 8 мм, що має 1000 витків, знаходиться в однорідному магнітному полі з індукцією 10 мТл. Площина котушки перпендикулярна до ліній магнітної індукції. Опір котушки 10 кОм. Який заряд пройде через котушку, якщо повернути її на 180°?
125. Соленоїд завдовжки 60 см і діаметром 10 см має 1000 витків. Сила струму в соленоїді рівномірно збільшується на 0,2 Тл за 1 с. На соленоїд надіте мідне кільце. Площа поперечного перерізу дроту кільця 2 мм2. Який індукційний струм виникає в кільці?
126. У горизонтальному однорідному магнітному полі з індукцією
10 мТл знаходиться дротяний провідний каркас у вигляді букви П. Вниз по каркасу без тертя і без порушення контакту ковзає перетинка завдовжки 50 см зі швидкістю 1 м/с. Визначте опір перетинки, якщо її маса 1 г. Опором каркасу знехтуйте.
127. Соленоїд завдовжки 50 см і діаметром 0,8 см має 20000 витків мідного дроту й знаходиться під постійною напругою. За який час у обмотці соленоїда виділиться кількість теплоти, що дорівнює енергії магнітного поля в соленоїді?
Завдання 128—135 передбачають встановлення відповідності понять першого та другого стовпчиків. Відповідь дайте у вигляді комбінацій цифр та букв.
128. Встановіть відповідність фізичних величин та їх буквених позначень:
1) магнітна індукція; а) μо;
2) магнітний потік; б) εі;
3) ЕРС індукції; в) ε;
4) магнітна проникність; г) Ф;
5) магнітна стала; д) В;
6) індуктивність; е) μ;
є) L.
| 1) магнітна індукція; 2) магнітний потік; 3) ЕРС індукції; 4) магнітна проникність; 5) магнітна стала; 6) індуктивність; |
129. Встановіть відповідність фізичних величин та їх одиниць:
а) В;
б) А;
в) Тл;
г) Вб;
д) Гн;
е) нема одиниці вимірювання;
є) Гн/м.
| а) явище самоіндукції; б) явище електромагнітної індукції; в) дію магнітного поля на провідник зі струмом; г) обертання рамки зі струмом у магнітному полі; д) дію магнітного поля на заряджені частинки. |
130. Встановіть відповідність фрагментів речень:
1) в основу будови електровимірювальних
приладів магнітоелектричної системи покладено...;
2) в основу будови генератора змінного струму покладено...;
3) в основу будови трансформатора покладено...;
4) в основу будови двигуна постійного
струму покладено...;
131. Встановіть відповідність фізичних величин та їх математичного виразу:
1) магнітна індукція; а) BS cos α;
2) магнітний потік; б) qυB sin α;
3) сила Лоренца; в) ;
4) магнітна проникність; г) ;
5) сила Ампера; д) ;
е) BIℓ sin α.
132. Встановіть відповідність фізичних величин та їх буквених позначень:
1) зміна сили струму; а) ;
2) швидкість зміни сили струму; б) ;
3) зміна магнітного потоку; в) Δ І;
4) швидкість зміни магнітного потоку; г) Н;
5) напруженість магнітного поля; д) Δ Ф.
133. Встановіть відповідність фрагментів речень:
| а) тільки електричне поле; б) магнітне і електричне поля; в) індуктивність; г) магнітна стала; д) тільки магнітне поле; е) опір провідника. |
1) електрон у атомі створює...;
2) постійний магніт оточує.
3) коефіцієнтом пропорційності
між магнітною індукцією та
напруженістю магнітного поля є...;
4) коефіцієнтом пропорційності між
ЕРС самоіндукції та швидкістю зміни
сили струму є...;
134. Встановіть відповідність ЕРС індукції та її математичного виразу:
1) ЕРС індукції в рухомих провідниках; а) ;
2) ЕРС індукції в соленоїді; б) Bυℓ sin α;
3) ЕРС індукції в замкненому контурі; в) ;
| д) Bυℓ cos α.. |
4) ЕРС самоіндукції; г) ;